§ 46. Шестеренньіе клети

Шестеренные клети стана предназначены для разделения крутящего момента, передаваемого от главного двигателя прокатного стана рабочим валкам через шпиндельные устройства.

Почти все прокатные станы снабжены шестеренными клетями. Исключение составляют блюминги, слябинги и толстолистовые станы кварто, на которых установлены по два индивидуальных двигателя, передающих крутящие моменты через шпиндельные устройства непосредственно рабочим валкам.

На прокатных станах, у которых главный двигатель имеет число оборотов больше или меньше, чем число оборотов рабочих валков, устанавливают комбинированный редуктор, имеющий общий корпус с шестеренной клетью. Такой редуктор называют редуктор - шестеренная клеть, его назначение – передача крутящего момента, развиваемого двигателя, а также изменение числа оборотов рабочих валков.

Шестеренная клеть состоит из станины, крышки, шестеренных валков (шестерен), подушек и подшипников. Число зубьев шестерен бывает 18-29. В шестеренных клетях применяют роликовые многорядные подшипники с коническими роликами, иногда игольчатые подшипники. При больших нагрузках конструктивно не представляется возможным разместить роликовые подшипники, в этом случае шейки шестеренных валков устанавливают в баббитовых подшипниках скольжения. Для заливки подшипников применяют баббит марки БН (10% Sn, 1% Ni), БН16 (16% Sn) и др. Подшипники размещают в стальных литых подушках, которые закрепляют в шестеренной клети. Крышка клети, валки и подушки являются съемными.

Станины шестеренных клетей отливают из модифицированного чугуна, а также из стального литья. Шестерни шестеренных валков выполняют исключительно с шевронным зацеплением, с углом наклона спирали 30°. Материалом шестерен служит кованая сталь марок 45 и 45ХН. Поверхность зубьев рекомендуется закаливать.

На рис. 127 показана шестеренная клеть рельсобалочного стана трио 800 (УЗТМ). Во время работы зубчатые зацепления шестеренных валков и подшипники обильно смазываются жидкой смазкой, которая подается от общей циркуляционной системы. В клети предусматривают хорошее уплотнение, не допускающее утечки масла, так как масло разрушает фундамент. С целью уменьшения массы станины в последние годы их стали изготовлять сварными. Масса таких станин на 15-30% меньше цельнолитых.

Станину закрепляют на плитовине, которую в свою очередь крепят анкерными болтами к фундаменту.

Рис. 127. Шестеренная клеть трио 800 рельсобалочного стана (УЗТМ)

§ 47. Рольганги стана

Рольганги в современном прокатном цехе являются основным средством перемещения металла. Рольганги подразделяются на рабочие и транспортные. Первые расположены непосредственно у рабочих клетей и служат для подачи металла в валки и приема его из валков. Все остальные рольганги называются транспортными и связывают между собой отдельные вспомогательные машины и агрегаты стана. Они, например, применяются для перемещения слитков или заготовки к печам и от печей к стану, прокатанный металл – к ножницам, пилам, на стеллажи, склады и т. д.

Рольганги бывают с групповым и идивидуальным приводом. Рольганг с групповым приводом роликов используют для работы в тяжелых условиях в качестве подводящих и рабочих рольгангов блюмингов, слябингов, приемних рольгангов от слитковозов. Рольганги с индивндуальным приводом роликов транспортируют прокатанный металл большой длины, поэтому нагрузка на каждый ролик невелика.

Рольганг с групповым приводом (рис. 128) состоит из отдельных секций, в каждой из которых содержится по 4 - 10 роликов диаметром до 500 мм. Для лучшего сцепления со слитком первые три ролика 10 рольгангов сделаны ребристыми, остальные гладкими 2.

Ролики с одной стороны размещены вместе с приводом на общей литой раме; с противоположной стороны ролики установлены на другой раме 1. Между собой рамы соединены литыми траверсами 13 и закрыты литыми крышками 12.

Ролики каждой секции приводятся в движение от одного электродвигателя 5 через муфту 7, две пары цилиндрических передач 6, а также конические шестерни 4, насаженные на трансмиссионный вал 5 и концы шеек роликов. Со стороны привода ролики установлены на конические роликовые подшипники 11, заключенные в корпусе 3. С другой стороны они так же, как и трансмиссионный вал, установлены на подшипниках качения 9. Благодаря большой упругости подшипники качения поглощают ударные нагрузки и воспринимают линейные удлинения нагретых роликов. Смазка конических и цилиндрических шестерен жидкая циркуляционная, смазка роликовых подшипников густая.

Рис. 128. Рольганг с групповым приводом:

а - секция рольганга; б - поперечный разрез

Рольганг с индивидуальным приводом 4 (рис. 129) состоит из ряда отдельных роликов 2, установленных на литых или сварных рамах 6, закрепленных на фундаменте.

Существует несколько конструкций роликов рольганга с индивидуальным приводом, отличающихся между собой исполнением электрических двигателей. Последние бывают с пустотелыми валами, которые надевают на хвостовики роликов; фланцевые двигатели, передающие движение через зубчатую муфту, а также двигатели нормального исполнения, передающие вращение через зубчатую пару. Иногда применяется один двигатель на два ролика, которые представляют собой двухроликовую секцию рольганга.

На крупных обжимных и заготовочных станах, на которых прокатываются слитки относительно небольшой длины, применяются так называемые станинные ролики, т. е. первые ролики, расположенные спереди и сзади рабочих валков стана. Станинные ролики предназначены для подачи металла в валки со значительной скоростью и приема металла из валков. Эти ролики проходят через гнезда в станинах и устанавливаются в отдельных корпусах на приливы станины. Привод каждого ролика осуществляется от отдельногто двигателя постоянного тока. Двигатели с роликами соединяются универсальными шпинделями облегченной конструкции.

На современных прокатных станах общая длина рольгангов весьма значительна, а масса их часто достигает 20-30% от массы механического оборудования всего прокатного стана.

Рольганги с холостыми роликами располагают с небольшим уклоном: полоса перемещается по ним под действием силы тяжести.

Ролики рольгангов чаще всего изготовляют цельно коваными, литыми, сварными или из труб. Рабочие рольганги обожимных станов работают в тяжелых условиях, так как их ролики подвергаются ударам при кантовке и выходе слитка из валков.

Рабочий рольганг блюминга 1300 с каждой стороны клети состоит из двух первых (станинных) роликов, имеющих индивидуальный привод от электродвигателей постоянного тока мощностью 135/43 кВт; максимальная окружная скорость роликов 3,9 м/с. ІІодшипники станинных роликов расположены в самих станинах рабочей клети. Окружная скорость этих роликов близка к окружной скорости валков. Следующие два ролика имеют индивидуальный привод от электродвитателей такой же мощности. Затем установлена секция из шести роликов с групповым приводом от электродвигателя постоянного тока мощностью 200 кВт. Все ролики цельнокованые, диаметр 500 мм, длина 2800 мм; их устанавливают на двухрядных сферических роликоподшипниках.

Транспортные рольганги обжимньгх станов имеют групповой привод аналогичного типа, но отличаются облегченной конструкцией, так как они транспортируют длинную полосу, и нагрузка, приходящаяся на каждый ролик, невелика.

На всех транспортных рольгангах сделаны боковые направляющие линейки, предназначенные для направления движущейся полосы.